(3)农业产业循环层次——废弃物资源化
农业产业间的循环是最常见的,该层次是按生态经济学原理,在一定空间里将栽培植物和养殖动物按一定方式配置,使之形成相互依存、互惠互利关系,达到共同增产、改善生态环境、实现良性循环的目的。比如种养结合的稻田养鱼,稻田为鱼提供了较好的生长环境,鱼吃杂草、害虫,鱼粪肥田,减少了化肥农药使用量,控制了农业面源污染,保护了生态环境,增加了经济效益。
(4)农产品消费过程层次——物质能量循环
这一层次的循环超出了农业生产本身,扩展到消费领域和城乡大循环中,是将农业循环经济纳入社会整体循环的维度加以考虑。这一层次循环的关键是如何使消费后农产品产生的废弃物返回到农业生产过程。随着现代工农业生产的发展,城乡生产生活中的废弃物大量积聚,传统的城乡物质循环的链条在很大程度上已经中断,造成资源浪费和生态环境威胁。如何在新的条件下继承和发扬中国传统农业重视生产和生活中的废弃物资源化的优良传统,重建涵盖工农业生产和城乡生活的大生态系统的物质循环通道,成为经济发展中需要迫切解决的问题。
(5)大农业与工业链结合循环层次
将农林牧渔业形成的大农业生态链与农产品加工、农副产品加工和农业废弃物加工等工业生产链结合,形成更高层次的物质循环、能量流动和价值流、信息流。如以沼气为纽带、种养加结合的模式等。
(6)社会整体循环层次
指农产品消费过程中和消费后的物质与能量的循环。如粮食作物秸秆可饲养家畜,籽粒供人食用,家畜肉也供人食用,人畜粪便可肥田。
2.2.5农业循环经济模式的特征
农业循环经济既有一般循环经济所具备的要素,也有其农业自身所产生的特点:
(1)物质循环利用
这是农业循环经济区别于以往传统线性农业经济发展模式的最大特征。以往传统的农业经济发展模式是“资源—农产品—废物”的线性模式,而循环型农业经济则是“资源—农产品—(消费)废弃物—再生资源”的循环模式。把废弃物重新纳入农业经济生产循环之中,通过资源再生、物质循环,以实现资源利用高效率和最终废物“零排放”。
(2)新的系统理论
农业循环经济中的生产不再是单一的生产过程,而是一个系统的生产链条。
循环经济利用系统论原理,通过废物资源化利用、要素混合等方式与农业中的相关生产环节或农业外的相关产业形成协同发展的产业网络,延长农业生态产业链,组成一个完整的农业循环经济大系统。
(3)资源再生与废物零排放
这是循环经济最直接的特征表现,也是循环经济的目的所在。以往传统的经济模式以“大规模生产、大规模消费”为主要特征,具体表现为资源的一次性非再生利用和废物的直接排放。而循环经济是以生态学理念为指导,注重物质与能量的循环流动和对外部环境负面影响最小化,因此,资源的循环再生利用与废物零排放便成为循环经济的主要追求目标,并成为其主要特征之一。
(4)高度的农业生产关联
农业循环经济是要充分打造“资源—产品—消费—再生资源”的物质反复循环流动模式,这就需要把利用不同原始资源的第一生产环节与消耗第一生产环节废物的第二生产环节,以及以此类推的第三、第四……生产环节有机地组合在一起,结成产业生态链条,这样才能保障物质流的最大循环。
此外,需要注重农业生产条件和周围生态环境的改善,并将此看作农业可持续稳定发展的基础。
2.2.6发展农业循环经济模式的支撑技术
农业循环经济发展过程中,一些环境资源问题虽然有以循环方式解决的理论可能性,但在现实中有可能面临着技术障碍,需要有一定的技术来支撑。目前,我们已经掌握一些发展农业循环经济所需要的一般技术,甚至有一部分已广泛应用于农业生产实践。本文基于两大层面来分析农业循环经济发展的支撑技术。
从农业生产所包含的资源投入—生产和消费—废物处理的三个环节来看,主要包括以下技术:
第一,资源投入减量技术。这个环节主要考虑资源投入减量化的问题。这方面的技术主要分为两类:一类是根据资源分布的异质性、农业生物对环境资源需要的差异以及各种农业生物的相生相克原理,将不同生物种群配置到同一立体空间的不同层次上,使有限的空间和时间容纳更多的生物种,充分利用单位空间和时间内的光、热、水、土、肥等资源,提高资源利用效率,代表性技术有立体种植、立体养殖、立体复合种养;另一方面,开发利用可再生能源替代不可再生资源,如利用太阳能来减少化石能源的投入。
第二,生产链条延长技术。这个环节主要考虑延长生产链条(再利用)的问题。在农业生产中,可以通过食物链加环技术来达到物质和能量的多层次利用,提高物质、能量的利用效率。食物链加环技术即利用食物链原理,在农业生态系统中加入新的营养级,从而提高资源利用率、增加系统的经济产品产出,同时防止有害昆虫、动物危害的方法。
食物链包括三个方面:一是生产过程的加环,比如引入、保护和发展天敌,有效抑制害虫的大量繁殖,消减作物害虫、害兽,保护了生态环境,防止污染,同时减少不可再生资源的投入,降低生产成本;二是产品消费加环,农业各级产品中,除可以为人类直接消费的产品外,还有相当一部分副产品不能直接为人类利用,而这些副产品本身又是下一级产品的原料,加入新循环后就可以使之转化为可以直接利用的产品,如利用麸皮、饼粕、秸秆等副产品饲养牛、羊、兔等草食性动物,由它们转化成人类需要的肉、蛋、奶等产品;三是增加产品加工环,目前农产品输出的形式,多是原粮、毛菜、生猪、混合果(水果)的形式,从输出到消费者的厨房,有很大一部分被损耗,是无效输出,因此引入产品加工环,通过产品加工技术使产品变成成品、精品输出,这样就能减少无效输出,减少系统的物质能量输入,降低生产成本,增加农民收益,防止城市污染。
第三,废物资源化技术。这个环节主要考虑废物资源化的问题。农业循环经济发展的基本任务之一就是促进物质在系统中的循环使用,以尽可能少的系统外部输入,增加系统产品的输出,提高经济效益。农业有机废料的综合利用就是最重要的途径之一,通常农业有机废料指秸秆和牲畜粪便。
从微观层面来看,发展农业循环经济的技术有很多,这些技术对环境都是无害的,即要做到尽量减少污染物排放、合理利用资源和能源、尽可能多地回收利用各种废弃物,对已经产生的污染要采取措施进行有效治理。
第一,农业结构调整和优化技术。根据当地资源环境状况和社会经济条件,以市场为导向,合理调整农、林、牧、渔、工各业用地面积、资金投入、劳动力利用构成及各业内部结构,改善土地利用布局,通过农林牧结合、种养加配套,多种经营,使资源得到多层次利用和循环增值。
第二,农业有机废弃物的资源化利用技术。秸秆、粪便、食品加工废料等农业有机废弃物资源,通过机械加工、青贮、氨化、发酵、膨化、汽化等措施,用作畜禽饲料、作物肥料、农户燃料和食用菌培养基,变废为宝,促进农业生态良性循环。
第三,农业生态环境综合整治技术。这类技术包括:实行生物措施与工程措施相结合防治水土流失,通过建设农田林网、农林间作等改善农田小气候,通过修筑台田、水稻压碱等进行土壤盐溃化改良,通过建设生物氧化塘进行污水净化处理等。
第四,高产高效的立体种植技术和共生互利的养殖技术。选择不同的林木、果树、农作物品种,以及不同的畜禽、水生生物等,在空间上合理搭配、时间上巧妙安排,提高单位空间时间的产量和效益。
第五,地力培肥土地持续利用技术。包括积造、增施有机肥、生物肥或有机—无机复混肥,扩大秸秆还田面积,播种绿肥,推广配方施肥、测土施肥、精准施肥技术,实行间作、轮作、套种等。
第六,农村新能源开发与节能技术。开展以沼气为主,充分利用太阳能、风能、地热能和生物质能的可再生能源开发建设,推广太阳能暖房、太阳能热水器、秸秆汽化、省柴节煤灶技术,不断改善农村用能结构。
第七,无公害农业生产资料开发技术。开发、生产新型无污染的有机肥料、有机—无机复混肥料和缓释肥料,开发利用土农药、生物农药或高效、低毒、低残留的化学农药,发展可降解地膜,尽量减轻对农业环境的污染。
第八,病虫草害的综合防治技术。通过生物多样化种植,开发天敌资源,选用高效、低毒、低残留农药,特别是生物农药、植物性农药,结合物理防治措施,减少农业生物对化学农药的依赖性,提高农产品质量。
第九,庭院生态经济开发技术。以发展庭院经济为主,将庭院居住环境和生产环境有机结合起来,发展庭院种植、庭院养殖、庭院加工和庭院绿化美化等。
第十,早作农业技术。在干旱缺水地区推广抗旱作物品种,采取喷灌、滴灌、微灌、管灌等节水灌溉措施,实行地膜周年覆盖等。
2.2.7循环型农业与生态农业、可持续农业
在可持续发展的背景下,除了循环型农业外,比较典型的几种新兴农业生产方式还有生态农业和可持续农业两种。这里提到的循环型农业就是我们说的农业循环经济,只是为了便于比较,叫做循环型农业。为了在下面的模式设计中把循环农业与生态农业、可持续农业区别开来,这里简单介绍一下三种农业生产方式的异同。
“生态农业”一词最初是由美国土壤学家阿尔布勒奇于1970年提出,1981年英国农学家伍新顿将生态农业明确定义为:“生态上能自我维持,低输入,经济上有生命力,在环境、伦理和审美方面可接受的小型农业。”即对农业生态系统,不使用或尽量少使用化学合成产品,施用有机肥或长效肥,利用腐殖质保持土壤肥力,利用轮作或间作等方式种植。可见,生态农业是把生态学理念运用于农业系统的一种农业生产方式,把农业生产系统作为生态学中的一个生态系统来对待,强调农业生态系统的自我平衡与稳定。
从生态农业的定义就可以看出,生态农业是一种以生态效益优先的农业发展模式,但这是国外的生态农业定义。我国的生态农业与国外存在很大差别,被学者们称为“有中国特色的生态农业”。因为,我国的生态农业是与我国的国情相适应的。我国农业发展落后,人口众多,农业发展不可能一味追求生态效益,还要以经济效益为根本,因此我国生态农业还是以经济效益优先的农业发展模式。
所以,我国的生态农业含义更接近农业循环经济的含义。循环型农业是把循环经济理念应用于农业系统,在农业生产过程和产品生命周期中减少资源、物质的投入量和减少废物的排放量,实现农业经济和生态环境效益“双赢”。强调建立或拓展农业生产间链条,改变生态系统以往单一的“食物链”,组建有循环回路的复合型“食物链”。循环农业思想是对生态农业思想的继承与发展,是生态农业理论的深层应用。生态农业思想对循环农业思想的形成提供了基础与借鉴,但是,循环农业理论又发展了生态农业理论,从而使得循环农业具有更明确的操作原则和判断标准,并且更明确地提出农业生态功能在时间和空间上联结思想。
对可持续农业来说,世界上最早倡导可持续农业的国家是美国。1981年美国农业科学家莱斯特·布朗在“Building a Sustainable Society”中系统阐述了“可持续发展观”,这是对农业可持续性的较早思考。可持续农业是将可持续发展观运用于农业生产中的一种生产组织方式,强调发展农业生产在满足当代人对农产品需求的同时,不能对后代人发展农业生产的资源和条件造成危害。可持续农业实质上是强调农业资源的可持续利用问题。
由此可见,循环型农业、生态农业和可持续农业各有侧重,但三者又极有渊源。循环型农业强调的首要原则就是减量化,是要形成一种低投入、低消耗、低排放和高利用率的农业生产方式。而生态农业运用生态学观点来指导农业生产,是要建立一个自我维持的低输入农业生产系统的平衡状态。这与循环型农业减量化原则本质上是一致的。但循环型农业与生态农业相比较更具有现实可操作性,是一种更为具体的生态农业。而循环型农业和生态农业的共同目的都是低资源消耗、低资源浪费和高效益产出,都是要维持农业生态系统的平衡与稳定发展,这又与可持续农业的观点不谋而合。可见,循环型农业与生态农业都是属于可持续农业的范畴,是可持续农业的现实体现和实现途径(李玉明,2005)。